CN105422446A - 立式内冷却直排大气罗茨真空泵 - Google Patents

Abstract

立式内冷却直排大气罗茨真空泵，属于罗茨真空泵技术领域。主动轴（24）和从动轴（4）竖向设置在泵体（12）内，下盖（15）与下中壁（14）之间形成油室（21），主动轴（24）与从动轴（4）内部中空形成连通油室（21）和上盖内腔（28）的油道（25），上盖内腔（28）通过回油管路（33）连通油室（21），油室（21）内或回油管路（33）上设有将油室（21）内的冷却润滑油通过油道（25）送入上盖内腔（28）的泵油装置。采用了立式结构，使得结构更加紧凑，占地面积小，降低对使用环境的要求，同时采用侧面进气与排气，与真空系统、前级泵连接更方便、简捷，而通过油道（25）对转子（13）进行冷却，转子（13）温度明显降低，运行平稳，提高了罗茨真空泵的使用寿命。

Description

立式内冷却直排大气罗茨真空泵

技术领域

立式内冷却直排大气罗茨真空泵，属于罗茨真空泵技术领域。

背景技术

罗茨真空泵是一种性能优良的干式真空泵，它具有抽速大，真空系统简捷，工作腔无任何介质、可获得清洁真空，适用范围广、绿色环保等优点，广泛应用于各类真空系统中。但常规罗茨真空泵由于热膨胀转子能够互相碰撞并卡死，不能在高压差下长期工作，气体不能直接排入大气，所以发明了气体冷却直排大气罗茨真空泵，实现的技术手段是将排出的气体通过列管等换热设备冷却后，再返回泵腔对转子进行冷却，这种形式的泵可以满足高压差的工作要求，但存在两个缺点：1、由于有换热设备存在，增加了气体的传输阻力，额外消耗功率。2、气体在真空状态下换热效率差，换热设备体积庞大，占地和材料消耗大，换热效果不好。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、占地面积小、运行平稳的立式内冷却直排大气罗茨真空泵。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该立式内冷却直排大气罗茨真空泵，其特征在于：包括泵体、主动轴、从动轴和转子，主动轴和从动轴竖向设置在泵体内，两个相配合的转子分别固定在主动轴和从动轴上，泵体上下两端分别固定有上中壁和下中壁，上中壁上侧固定有上盖，上盖与上中壁之间形成上盖内腔，下中壁下侧固定有下盖，下盖与下中壁之间形成油室，主动轴与从动轴内部中空形成连通油室和上盖内腔的油道，上盖内腔通过回油管路连通油室，油室内或回油管路上设有将油室内的冷却润滑油通过油道送入上盖内腔的泵油装置。由于对转子进行冷却，泵可以满足高压差的工作要求，气体可以直接排入大气。

优选的，所述泵油装置包括轴流叶轮和泵油壳，轴流叶轮固定在主动轴与从动轴下端外侧，泵油壳固定在油室内，泵油壳配合套在轴流叶轮的外侧，相应的主动轴或从动轴中的油道下端与泵油壳内腔连通。

优选的，所述回油管路上设有冷却机构。

优选的，所述主动轴上下两端与上中壁和下中壁之间分别设有机械密封，从动轴上下两端与上中壁和下中壁之间分别设有机械密封，上盖内腔内设有容纳机械密封的上密封室，上盖内腔与上密封室隔离设置，油室内设有容纳机械密封的下密封室，油室与下密封室隔离设置。

优选的，所述主动轴的上端连接动力装置，主动轴的上部一侧开设有出油孔，主动轴内侧的油道内的冷却润滑油通过出油孔进入上盖内腔。

优选的，所述上盖内腔内设有上主动轴承座和上从动轴承座，上主动轴承座与上从动轴承座分别通过竖向的侧板连接上中壁上侧面，上主动轴承座与上从动轴承座之间通过横向的横板固定连接，上主动轴承座、上从动轴承座、竖板、横板与上中壁合围成上密封室。

优选的，所述油室内设有下主动轴承座和下从动轴承座，下主动轴承座和下从动轴承座分别通过竖向的侧板连接下中壁下侧面，下主动轴承座和下从动轴承座之间通过横向的横板固定连接，下主动轴承座、下从动轴承座、竖板、横板与下中壁合围成下密封室。

优选的，所述动力装置包括电机，电机通过电机支架固定在上盖的上侧，电机的输出轴通过联轴器与主动轴连接；主动轴上端通过涨紧套固定有主动齿轮，从动轴上固定有与主动齿轮啮合的从动齿轮。

优选的，所述上主动轴承座与上从动轴承座内的轴承为向心推力轴承。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

1、本发明的立式内冷却直排大气罗茨真空泵采用了立式结构，使得结构更加紧凑，占地面积小，降低对使用环境的要求，同时采用侧面进气与排气，与真空系统、前级泵连接更方便、简捷，而通过油道对转子进行冷却，转子温度明显降低，运行平稳，提高了罗茨真空泵的使用寿命。

2、利用主动轴和从动轴的旋转带动轴流叶轮旋转，轴流叶轮与泵油壳配合将油室内的冷却润滑油向下压入泵油壳的内腔并沿油道向上进入上盖内腔，不需要额外的动力，结构简单，工作可靠。

附图说明

图1为该立式内冷却直排大气罗茨真空泵的结构示意图。

图2为两叶转子的结构示意图。

图3为三叶转子的结构示意图。

其中：1、电机2、电机支架3、上盖4、从动轴5、从动齿轮6、上轴承压盖7、上轴承8、上从动轴承座9、竖板10、上中壁11、横板12、泵体13、转子14、下中壁15、下盖16、下从动轴承座17、下轴承18、下轴承压盖19、泵油壳20、轴流叶轮21、油室22、下主动轴承座23、下密封室24、主动轴25、油道26、上密封室27、上主动轴承座28、上盖内腔29、主动齿轮30、涨紧套31、出油孔32、联轴器33、回油管路34、冷却机构。

具体实施方式

图1~3是该立式内冷却直排大气罗茨真空泵的最佳实施例，下面结合附图1~3对本发明做进一步说明。

参照图1，该立式内冷却直排大气罗茨真空泵，包括泵体12、主动轴24、从动轴4和转子13，主动轴24和从动轴4竖向设置在泵体12内，进气口和出气口分别设在泵体12的两侧，两个相配合的转子13分别固定在主动轴24和从动轴4上，两转子13的旋转轴线与水平面垂直，泵体12上下两端分别固定有上中壁10和下中壁14，上中壁10上侧固定有上盖3，上盖3与上中壁10之间形成上盖内腔28，下中壁14下侧固定有下盖15，下盖15与下中壁14之间形成油室21，主动轴24与从动轴4内部中空形成连通油室21和上盖内腔28的油道25，上盖内腔28通过回油管路33连通油室21，油室21内或回油管路33上设有将油室21内的冷却润滑油通过油道25送入上盖内腔28的泵油装置。本发明的立式内冷却直排大气罗茨真空泵采用了立式结构，使得结构更加紧凑，占地面积小，降低对使用环境的要求，同时采用侧面进气与排气，与真空系统、前级泵连接更方便、简捷，而通过油道25对转子13进行冷却，转子13温度明显降低，运行平稳，提高了罗茨真空泵的使用寿命。

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，然而熟悉本领域的人们应当了解，在这里结合附图给出的详细说明是为了更好的解释，本发明的结构必然超出了有限的这些实施例，而对于一些等同替换方案或常见手段，本文不再做详细叙述，但仍属于本申请的保护范围。

主动轴24的上端通过联轴器32连接电机1，电机1通过电机支架2固定在上盖3的上侧，主动轴24上端通过涨紧套30固定有主动齿轮29，从动轴4上固定有与主动齿轮29啮合的从动齿轮5。主动轴24的上部一侧开设有出油孔31，主动轴24内侧的油道25内的冷却润滑油通过出油孔31进入上盖内腔28。

主动轴24上下两端与上中壁10和下中壁14之间分别设有机械密封，从动轴4上下两端与上中壁10和下中壁14之间分别设有机械密封，利用机械密封有效的解决了润滑油进入泵腔内的问题，获得的是清洁的真空环境，对环境的无污染。上盖内腔28内设有容纳机械密封的上密封室26，上盖内腔28与上密封室26隔离设置，油室21内设有容纳机械密封的下密封室23，油室21与下密封室23隔离设置，通过设置上密封室26和下密封室23防止冷却润滑油与机械密封接触，实现双级密封，同时将机械密封与冷却润滑油隔离，改善机械密封的工作环境，提高机械密封的使用寿命。

上盖内腔28内设有上主动轴承座27和上从动轴承座8，上主动轴承座27与上从动轴承座8分别通过竖向的侧板连接上中壁10上侧面，上主动轴承座27与上从动轴承座8之间通过横向的横板11固定连接，上主动轴承座27、上从动轴承座8、竖板9、横板11与上中壁10合围成上密封室26。油室21内设有下主动轴承座22和下从动轴承座16，下从动轴承座16下侧固定有下轴承压盖18，下主动轴承座22和下从动轴承座16分别通过竖向的侧板连接下中壁14下侧面，下主动轴承座22和下从动轴承座16之间通过横向的横板11固定连接，下主动轴承座22、下从动轴承座16、竖板9、横板11与下中壁14合围成下密封室23。利用轴承座构造上密封室26和下密封室23，结构简单，节省了空间，而且也方便了轴承座的安装。

上主动轴承座27与上从动轴承座8内的上轴承7为向心推力轴承，上主动轴承座27与上从动轴承座8上侧固定有上轴承压盖6，下主动轴承座22和下从动轴承座16内的下轴承17为圆柱滚子轴承，利用向心推力轴承将主动轴24、从动轴4及齿轮的重量向下压在上中壁10，避免造成下中壁14的损伤。

泵油装置包括轴流叶轮20和泵油壳19，轴流叶轮20固定在主动轴24与从动轴4下端外侧，泵油壳19固定在油室21内，泵油壳19配合套在轴流叶轮20的外侧，相应的主动轴24或从动轴4中的油道25下端与泵油壳19内腔连通，利用主动轴24和从动轴4的旋转带动轴流叶轮20旋转，轴流叶轮20与泵油壳19配合将油室21内的冷却润滑油向下压入泵油壳19的内腔并沿油道25向上进入上盖内腔28，不需要额外的动力，结构简单，工作可靠。

回油管路33上设有冷却机构34，油道25内的冷却润滑油与转子13换热，并且对上盖内腔28内的齿轮和轴承进行润滑冷却后油温上升，此时通过回油管路33上的冷却机构34可以有效的降低油温，更好的冷却转子13以及齿轮和轴承。冷却机构34采用现有的冷却设备即可。

参照图2~3，该立式内冷却直排大气罗茨真空泵的转子13可以是两叶，也可以是三叶。

工作过程：电机1带动主动轴24旋转，主动轴24通过主动齿轮29和从动齿轮5带动从动轴4旋转，两个转子13在泵体12内相对旋转，与泵体12、上中壁10、下中壁14配合输送介质，轴流叶轮20随主动轴24和从动轴4在泵油壳19内旋转，产生向下的压力，将油室21内的冷却润滑油向下压入泵油壳19的内腔并沿油道25上行，对转子13进行冷却，通过试验表明，通过油道25可以对整个转子13进行有效的冷却，保证泵的稳定工作，冷却润滑油进入上盖内腔28后对主动齿轮29、从动齿轮5以及轴承进行润滑冷却，然后冷却润滑油经过回油管路33返回油室21，整个冷却润滑油的行程不需要额外动。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种立式内冷却直排大气罗茨真空泵，其特征在于：包括泵体（12）、主动轴（24）、从动轴（4）和转子（13），主动轴（24）和从动轴（4）竖向设置在泵体（12）内，两个相配合的转子（13）分别固定在主动轴（24）和从动轴（4）上，泵体（12）上下两端分别固定有上中壁（10）和下中壁（14），上中壁（10）上侧固定有上盖（3），上盖（3）与上中壁（10）之间形成上盖内腔（28），下中壁（14）下侧固定有下盖（15），下盖（15）与下中壁（14）之间形成油室（21），主动轴（24）与从动轴（4）内部中空形成连通油室（21）和上盖内腔（28）的油道（25），上盖内腔（28）通过回油管路（33）连通油室（21），油室（21）内或回油管路（33）上设有将油室（21）内的冷却润滑油通过油道（25）送入上盖内腔（28）的泵油装置。

2.根据权利要求1所述的立式内冷却直排大气罗茨真空泵，其特征在于：所述泵油装置包括轴流叶轮（20）和泵油壳（19），轴流叶轮（20）固定在主动轴（24）与从动轴（4）下端外侧，泵油壳（19）固定在油室（21）内，泵油壳（19）配合套在轴流叶轮（20）的外侧，相应的主动轴（24）或从动轴（4）中的油道（25）下端与泵油壳（19）内腔连通。

3.根据权利要求1所述的立式内冷却直排大气罗茨真空泵，其特征在于：所述回油管路（33）上设有冷却机构（34）。

4.根据权利要求1所述的立式内冷却直排大气罗茨真空泵，其特征在于：所述主动轴（24）上下两端与上中壁（10）和下中壁（14）之间分别设有机械密封，从动轴（4）上下两端与上中壁（10）和下中壁（14）之间分别设有机械密封，上盖内腔（28）内设有容纳机械密封的上密封室（26），上盖内腔（28）与上密封室（26）隔离设置，油室（21）内设有容纳机械密封的下密封室（23），油室（21）与下密封室（23）隔离设置。

5.根据权利要求1所述的立式内冷却直排大气罗茨真空泵，其特征在于：所述主动轴（24）的上端连接动力装置，主动轴（24）的上部一侧开设有出油孔（31），主动轴（24）内侧的油道（25）内的冷却润滑油通过出油孔（31）进入上盖内腔（28）。

6.根据权利要求1所述的立式内冷却直排大气罗茨真空泵，其特征在于：所述上盖内腔（28）内设有上主动轴承座（27）和上从动轴承座（8），上主动轴承座（27）与上从动轴承座（8）分别通过竖向的侧板连接上中壁（10）上侧面，上主动轴承座（27）与上从动轴承座（8）之间通过横向的横板（11）固定连接，上主动轴承座（27）、上从动轴承座（8）、竖板（9）、横板（11）与上中壁（10）合围成上密封室（26）。

7.根据权利要求1所述的立式内冷却直排大气罗茨真空泵，其特征在于：所述油室（21）内设有下主动轴承座（22）和下从动轴承座（16），下主动轴承座（22）和下从动轴承座（16）分别通过竖向的侧板连接下中壁（14）下侧面，下主动轴承座（22）和下从动轴承座（16）之间通过横向的横板（11）固定连接，下主动轴承座（22）、下从动轴承座（16）、竖板（9）、横板（11）与下中壁（14）合围成下密封室（23）。

8.根据权利要求5所述的立式内冷却直排大气罗茨真空泵，其特征在于：所述动力装置包括电机（1），电机（1）通过电机支架（2）固定在上盖（3）的上侧，电机（1）的输出轴通过联轴器（32）与主动轴（24）连接；主动轴（24）上端通过涨紧套（30）固定有主动齿轮（29），从动轴（4）上固定有与主动齿轮（29）啮合的从动齿轮（5）。

9.根据权利要求6所述的立式内冷却直排大气罗茨真空泵，其特征在于：所述上主动轴承座（27）与上从动轴承座（8）内的轴承为向心推力轴承。